CN109769677A - 一种植物工厂板蓝根水培方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种植物工厂板蓝根水培方法，其通过根据不同生长阶段，精准调控温度、湿度、二氧化碳浓度等环境因子；根据不同生长阶段进行营养液条件控制；根据不同生长阶段进行光环境条件控制等措施实现了板蓝根多茬采收。
Description
技术领域
本发明涉及中药材无土栽培技术领域，特别涉及一种植物工厂板蓝根水培方法。
背景技术
板蓝根是一种中药材，为十字花科二年生草本,以根入药称板蓝根，以叶入药称大叶青，具有清热解毒、凉血利咽的功效，常和其他中药组成复方，广泛用于温疫湿毒，发热咽痛，温毒发斑，分布于我国内蒙古、陕西、甘肃、河北、山东、江苏、浙江、安徽、贵州等地。目前板蓝根种植主要以室外陆地栽培为主，于当年3月中旬播种，经过长达8个月的生长期，期间需要定期进行田间管理，11月份采收，选择晴天先采收地上部分大叶青，收割后晒干，在采收大叶青10天后再采收地下部分板蓝根。这种栽培方法存在很多问题：一是要面临诸多自然灾害、病虫害等环境问题；二是生长周期长，采收次数少和产量低；三是当季采收一次，生产受季节性影响比较大。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种植物工厂板蓝根水培方法，可以精准调控板蓝根生长环境，提供板蓝根生长所需的光环境和营养液条件、叶片及根系采收方法及促进新叶、新根二次生长的环境调控方式，保证板蓝根周年稳定生产所需的环境条件，解决传统栽培方法面临的自然灾害、病虫害问题，大大提高板蓝根生长速度，提高板蓝根生产效率，实现连续周年清洁、无污染、标准化生产。
本发明采取的具体技术方案是：
一种植物工厂板蓝根水培方法，包括以下步骤：
(1)种子处理：选择颗粒饱满成熟度好的板蓝根种子，于清水中进行浸种处理，捞出晾干；
(2)播种：将晾干后的板蓝根种子通过人工或机器播种在湿润的育苗介质上，浇水保湿；
(3)苗期管理：对播种好的种子进行催芽，催芽环境条件为：温度15-25℃、相对湿度60％-100％；
将已露白发芽的板蓝根种子进行育苗，给予人工光源和营养液，环境条件为：昼/夜温度为20-25℃/16-20℃，相对湿度10％-80％，二氧化碳浓度为300-1000ppm；
(4)定植：对长出2-3片真叶的幼苗进行定植操作，具体为将幼苗分栽到水培装置上，栽培密度为36-60棵/m2，给予人工光源和营养液；
(5)水培管理：基叶生长期，环境条件为：昼/夜温度为20-25℃/16-20℃，相对湿度10％-80％，二氧化碳浓度为300-1000ppm；
叶片数量达到8-10片以上时，板蓝根进入叶片旺盛生长期，环境条件为：昼/夜温度为20-25℃/16-20℃，相对湿度10％-80％，二氧化碳浓度为300-1500ppm；
当叶片数量到15-20片，进行第1次采收，板蓝根叶片(大叶青)采收方式为在离基部1到2cm的地方，重剪采收大青叶，同时留基部1-2片大叶，以供板蓝根进行光合作用；板蓝根根系(板蓝根)采收方式为轻剪须根总量的30％-50％，保留主根，以便板蓝根继续生长；
第1次采收之后，进入叶片再生期，环境条件为：昼/夜温度为20-25℃/16-20℃，相对湿度10％-80％，二氧化碳浓度为300-1000ppm；
叶片数量达到8-10片以上时，板蓝根再次进入叶片旺盛生长期，栽培条件与之前叶片旺盛生长期一样，当叶片数量到15-20片，进行第2次大青叶、板蓝根采收，再次进入叶片再生期、叶片生长旺盛期、采收，如此循环采收6-10次；
上述栽培过程在植物工厂条件下进行，可根据板蓝根生长需要调控环境条件，所使用的水培装置包括栽培装置、栽培光源、营养液循环供应系统，且所述装置可根据板蓝根不同生长时期调整栽培光源环境、营养液环境。
为了更好地实现本发明，步骤(1)中清水中浸种0.5-6小时，步骤(2)中播种密度为600-1500粒/m2。
为了更好地实现本发明，步骤(3)中光源环境为红蓝光占比80％-100％，红蓝光比3-4:1，光强150-500μmol·m-2·s-1。
为了更好地实现本发明，步骤(3)(4)(5)使用的营养液中营养元素组分为：N 6-20mmol/L，P 0.3-1.6mmol/L，K 2-10mmol/L，Ca 0.6-3.6mmol/L，Mg0.6-1.8mmol/L，S 0.4-1.4mmol/L，Fe 40-140μmol/L，其他元素35-100μmol/L。
为了更好地实现本发明，步骤(3)中所述育苗期，营养液EC为0.8-2.0mS/cm，pH为5.5-7.5，二氧化碳浓度为300-1000ppm。
为了更好地实现本发明，步骤(5)中所述基叶生长期，光源环境为红蓝光占比85％-100％，红蓝光比4-5:1，光强180-500μmol·m-2·s-1。
为了更好地实现本发明，步骤(5)中所述基叶生长期，营养液EC为1.2-3.5mS/cm，pH为5.5-7.5，二氧化碳浓度为300-1000ppm。
为了更好地实现本发明，步骤(5)中所述叶片旺盛生长期，光源环境为红蓝光占比75％-100％，红蓝光比7-8:1，光强200-1000μmol·m-2·s-1。
为了更好地实现本发明，步骤(5)中所述叶片旺盛生长期，营养液EC为2.0-3.5mS/cm，pH为5.5-7.5，二氧化碳浓度为300-1500ppm。
为了更好地实现本发明，步骤(5)中所述叶片再生期，光源环境为红蓝光占比90％-100％，红蓝光比5-6:1，光强180-1000μmol·m-2·s-1。
为了更好地实现本发明，步骤(5)中所述叶片再生期，营养液EC为1.5-3.5mS/cm，pH为5.5-7.5，二氧化碳浓度为300-1000ppm。
相较于现有技术，本发明具备以下有益效果：
本发明通过：栽培环境、营养液条件、光源环境控制，精准调控温度、湿度、二氧化碳浓度等环境因子，实现不同生长阶段营养液条件、光环境条件控制，发明了板蓝根多次修剪采收的方法，提供了一个板蓝根多茬采收栽培方案。
具有以下优点：1.不受自然环境影响，实现连续周年稳定生产；2.多茬采收，周期短，产量高；3.新叶、新根再生速度快，生物量快速增加；4.无病虫害、无农残，板蓝根、大叶青绿色安全。
附图说明
图1为本发明一种植物工厂板蓝根水培方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此，在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的范围内。
本发明实施例公开了一种植物工厂板蓝根水培方法，所述水培方法通过对不同时期生长参数控制，实现了板蓝根的多茬采收，不同时期生长参数控制具体如表1所述：
表1-不同时期生长参数控制
为了进一步理解本发明，下面结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
一种植物工厂板蓝根水培方法，包括以下步骤：
(1)种子处理：选择颗粒饱满成熟度好的板蓝根种子，于清水中浸种0.5小时，捞出晾干；
(2)播种：将晾干后的板蓝根种子通过人工或机器播种在湿润的育苗介质上，播种密度为600粒/m2，浇水保湿；
(3)苗期管理：对播种好的种子进行催芽，催芽环境条件为：温度15-25℃、相对湿度60％-100％，至70％种子露白发芽；
将已露白发芽的板蓝根种子进行育苗，给予人工光源和营养液，环境条件为：昼/夜温度为20℃/16℃，相对湿度10％-80％，二氧化碳浓度为300ppm；光源环境为红蓝光占比80％，红蓝光比3:1，光强150μmol·m-2·s-1；营养液EC为0.8mS/cm，pH为5.5-7.5，营养液中营养元素组分为：N 6mmol/L，P 0.3mmol/L，K 2mmol/L，Ca 0.6mmol/L，Mg 0.6mmol/L，S0.4mmol/L，Fe 40μmol/L，其他元素35μmol/L。
(4)定植：对长出2-3片真叶的幼苗进行定植操作，具体为将幼苗分栽到水培装置上，栽培密度为36棵/m2，给予人工光源和营养液，营养液中营养元素组成与育苗期一致；
(5)水培管理：基叶生长期，环境条件为：昼/夜温度为20℃/16℃，相对湿度10％-80％，二氧化碳浓度为300ppm；光源环境为红蓝光占比85％，红蓝光比4:1，光强180μmol·m-2·s-1；营养液EC为1.2mS/cm，pH为5.5-7.5。
叶片数量达到8-10片以上时，板蓝根进入叶片旺盛生长期，环境条件为：昼/夜温度为20℃/16℃，相对湿度10％-80％，二氧化碳浓度为300ppm；光源环境为红蓝光占比75％，红蓝光比7:1，光强200μmol·m-2·s-1；营养液EC为2.5mS/cm，pH为5.5-7.5；
当叶片数量到15-20片，进行第1次采收，板蓝根叶片大叶青采收方式为在离基部1到2cm的地方，重剪采收大青叶，同时留基部1-2片大叶，以供板蓝根进行光合作用；板蓝根根系采收方式为轻剪须根总量的30％-50％，保留主根，以便板蓝根继续生长；
第1次采收之后，进入叶片再生期，环境条件为：昼/夜温度为20℃/16℃，相对湿度10％-80％，二氧化碳浓度为300ppm；光源环境为红蓝光占比90％，红蓝光比5:1，光强180μmol·m-2·s-1；营养液EC为1.5mS/cm，pH为5.5-7.5；
叶片数量达到8-10片以上时，板蓝根再次进入叶片旺盛生长期，栽培条件与之前叶片旺盛生长期一样，当叶片数量到15-20片，进行第2次采收，再次进入叶片再生期、叶片生长旺盛期、采收，如此循环采收8次；
上述栽培过程在植物工厂条件下进行，可根据板蓝根生长需要调控环境条件，所使用的水培装置包括栽培装置、栽培光源、营养液循环供应系统，且所述装置可根据板蓝根不同生长时期调整栽培光源环境、营养液环境。
实施例2
一种植物工厂板蓝根水培方法，包括以下步骤：
(1)种子处理：选择颗粒饱满成熟度好的板蓝根种子，于清水中浸种4小时，捞出晾干；
(2)播种：将晾干后的板蓝根种子通过人工或机器播种在湿润的育苗介质上，播种密度为1200粒/m2，浇水保湿；
(3)苗期管理：对播种好的种子进行催芽，催芽环境条件为：温度15-25℃、相对湿度60％-100％，至85％种子露白发芽；
将已露白发芽的板蓝根种子进行育苗，给予人工光源和营养液，环境条件为：昼/夜温度为25℃/20℃，相对湿度10％-80％，二氧化碳浓度为600ppm；光源环境为红蓝光占比95％，红蓝光比3.5:1，光强180μmol·m-2·s-1；育苗营养液EC为1.0mS/cm，pH为5.5-7.5，营养液中营养元素组分为：N 13mmol/L，P 0.95mmol/L，K 6mmol/L，Ca 2.1mmol/L，Mg1.2mmol/L，S 0.9mmol/L，Fe 90μmol/L，其他元素67.5μmol/L；
(4)定植：对长出2-3片真叶的幼苗进行定植操作，具体为将幼苗分栽到水培装置上，栽培密度为44棵/m2，给予人工光源和营养液，营养液中营养元素组成与育苗期一致；
(5)水培管理：基叶生长期，环境条件为：昼/夜温度为25℃/20℃，相对湿度10％-80％，二氧化碳浓度为800ppm；光源环境为红蓝光占比95％，红蓝光比4.5:1，光强200μmol·m-2·s-1；营养液EC为1.5mS/cm，pH为5.5-7.5；
叶片数量达到8-10片以上时，板蓝根进入叶片旺盛生长期，环境条件为：昼/夜温度为25℃/20℃，相对湿度10％-80％，二氧化碳浓度为800ppm；光源环境为红蓝光占比95％，红蓝光比7.5:1，光强250μmol·m-2·s-1；营养液EC为2.5mS/cm，pH为5.5-7.5；
当叶片数量到15-20片，进行第1次采收，大叶青采收方式为在离基部1到2cm的地方，重剪采收大青叶，同时留基部1-2片大叶，以供板蓝根进行光合作用；板蓝根采收方式为轻剪须根总量的30％-50％，保留主根，以便板蓝根继续生长；
第1次采收之后，进入叶片再生期，环境条件为：昼/夜温度为25℃/20℃，相对湿度10％-80％，二氧化碳浓度为800ppm；光源环境为红蓝光占比92.5％，红蓝光比5.5:1，光强220μmol·m-2·s-1；营养液EC为2.0mS/cm，pH为5.5-7.5；
叶片数量达到8-10片以上时，板蓝根再次进入叶片旺盛生长期，栽培条件与之前叶片旺盛生长期一样，当叶片数量到15-20片，进行第2次采收，再次进入叶片再生期、叶片生长旺盛期、采收，如此循环采收10次；
上述栽培过程在植物工厂条件下进行，可根据板蓝根生长需要调控环境条件，所使用的水培装置包括栽培装置、栽培光源、营养液循环供应系统，且所述装置可根据板蓝根不同生长时期调整栽培光源环境、营养液环境。
实施例3
一种植物工厂板蓝根水培方法，包括以下步骤：
(1)种子处理：选择颗粒饱满成熟度好的板蓝根种子，于清水中浸种6小时，捞出晾干；
(2)播种：将晾干后的板蓝根种子通过人工或机器播种在湿润的育苗介质上，播种密度为1500粒/m2，浇水保湿；
(3)苗期管理：对播种好的种子进行催芽，催芽环境条件为：温度15-25℃、相对湿度60％-100％，至90％种子露白发芽；
将已露白发芽的板蓝根种子进行育苗，给予人工光源和营养液，环境条件为：昼/夜温度为23℃/18℃，相对湿度10％-80％，二氧化碳浓度为800ppm；光源环境为红蓝光占比85％，红蓝光比4:1，光强220μmol·m-2·s-1；育苗营养液EC为1.2mS/cm，营养液中营养元素组分为：N 20mmol/L，P 1.6mmol/L，K 10mmol/L，Ca 3.6mmol/L，Mg 1.8mmol/L，S 1.4mmol/L，Fe 140μmol/L，其他元素100μmol/L；
(4)定植：对长出2-3片真叶的幼苗进行定植操作，具体为将幼苗分栽到水培装置上，栽培密度为54棵/m2，给予人工光源和营养液，营养液中营养元素组成与育苗期一致；
(5)水培管理：基叶生长期，环境条件为：昼/夜温度为23℃/18℃，相对湿度10％-80％，二氧化碳浓度为1000ppm；光源环境为红蓝光占比90％，红蓝光比5:1，光强250μmol·m-2·s-1；营养液EC为1.5mS/cm，pH为5.5-7.5。
叶片数量达到8-10片以上时，板蓝根进入叶片旺盛生长期，环境条件为：昼/夜温度为23℃/18℃，相对湿度10％-80％，二氧化碳浓度为1500ppm；光源环境为红蓝光占比85％，红蓝光比8:1，光强300μmol·m-2·s-1；营养液EC为2.5mS/cm，pH为5.5-7.5；
当叶片数量到15-20片，进行第1次采收，大叶青采收方式为在离基部1到2cm的地方，重剪采收大青叶，同时留基部1-2片大叶，以供板蓝根进行光合作用；板蓝根采收方式为轻剪须根总量的30％-50％，保留主根，以便板蓝根继续生长；
第1次采收之后，进入叶片再生期，环境条件为：昼/夜温度为23℃/18℃，相对湿度10％-80％，二氧化碳浓度为1000ppm；光源环境为红蓝光占比95％，红蓝光比6:1，光强250μmol·m-2·s-1；营养液EC为2.0mS/cm，pH为5.5-7.5；
叶片数量达到8-10片以上时，板蓝根再次进入叶片旺盛生长期，栽培条件与之前叶片旺盛生长期一样，当叶片数量到15-20片，进行第2次大青叶、板蓝根采收，再次进入叶片再生期、叶片生长旺盛期、采收，如此循环采收6次；
上述栽培过程在植物工厂条件下进行，可根据板蓝根生长需要调控环境条件，所使用的水培装置包括栽培装置、栽培光源、营养液循环供应系统，且所述装置可根据板蓝根不同生长时期调整栽培光源环境、营养液环境。
实施例1、实施例2及实施例3长势情况相似，以其中一个(实施例3)为例，记录板蓝根生长指标以及采收产量，对比现在栽培技术的产量，具体如下表所示：
表2-植物工厂水培板蓝根采收数据统计
由表2可知，板蓝根整个生长期为290天，采收次数达到6次，单株大叶青(叶)、板蓝根(根)总产量分别为446g、75.2g，每平方米大叶青(叶)、板蓝根(根)产量分别达到24084.0g、4060.8g。
表3-现有栽培技术与本专利栽培技术板蓝根年产量对比
通过表2中板蓝根在290天生长期的产量换算成年产量(365天)，得出板蓝根年产量对比(表3)，本专利栽培技术相对现有栽培技术，大叶青(叶)、板蓝根(根)年产量分别增产710.3％、224.7％。
表4-现有栽培技术与本专利栽培技术板蓝根有效商品率对比
由表4可知，本专利栽培技术相对现有栽培技术，有效商品率提高12％，单位面积大叶青(叶)有效商品年产量、单位面积板蓝根(根)有效商品年产量分别增加827.5％、271.6％。
Claims (11)
1.一种植物工厂板蓝根水培方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)种子处理：选择颗粒饱满成熟度好的板蓝根种子，于清水中进行浸种处理，捞出晾干；
(2)播种：将晾干后的板蓝根种子通过人工或机器播种在湿润的育苗介质上，浇水保湿；
(3)苗期管理：对播种好的种子进行催芽，催芽环境条件为：温度15-25℃、相对湿度60％-100％，至70％以上种子露白发芽；
将已露白发芽的板蓝根种子进行育苗，给予人工光源和营养液，环境条件为：昼/夜温度为20-25℃/16-20℃，相对湿度10％-80％，二氧化碳浓度为300-1000ppm；
(4)定植：对长出2-3片真叶的幼苗进行定植操作，具体为将幼苗分栽到水培装置上，栽培密度为36-60棵/m2，给予人工光源和营养液；
(5)水培管理：基叶生长期，环境条件为：昼/夜温度为20-25℃/16-20℃，相对湿度10％-80％，二氧化碳浓度为300-1000ppm；
叶片数量达到8-10片以上时，板蓝根进入叶片旺盛生长期，环境条件为：昼/夜温度为20-25℃/16-20℃，相对湿度10％-80％，二氧化碳浓度为300-1500ppm；
当叶片数量达到15-20片，进行第1次采收，板蓝根叶片即大青叶采收方式为在茎基部1到2cm的地方，重剪采收大青叶，同时留基部1-2片大叶，以供板蓝根进行光合作用；板蓝根根系采收方式为轻剪须根总量的30％-50％，保留主根，以便板蓝根继续生长。
第1次采收之后，进入叶片再生期，环境条件为：昼/夜温度为20-25℃/16-20℃，相对湿度10％-80％，二氧化碳浓度为300-1000ppm；
叶片数量达到8-10片以上时，板蓝根再次进入叶片旺盛生长期，栽培条件与之前叶片旺盛生长期一样，当叶片数量到15-20片，进行第2次大青叶、板蓝根采收，再次进入叶片再生期、叶片生长旺盛期、采收，如此循环采收6-10次；
上述栽培过程在植物工厂条件下进行，可根据板蓝根生长需要调控环境条件，所使用的水培装置包括栽培装置、栽培光源、营养液循环供应系统，且所述装置可根据板蓝根不同生长时期调整栽培光源环境、营养液环境。
2.根据权利要求1所述一种植物工厂板蓝根水培方法，其特征在于：步骤(1)中清水中浸种0.5-6小时，步骤(2)中播种密度为600-1500粒/m2。
3.根据权利要求1所述一种植物工厂板蓝根水培方法，其特征在于：步骤(3)(4)(5)使用的营养液中营养元素组分为：N6-20mmol/L，P0.3-1.6mmol/L，K2-10mmol/L，Ca0.6-3.6mmol/L，Mg0.6-1.8mmol/L，S0.4-1.4mmol/L，Fe40-140μmol/L，其他元素35-100μmol/L。
4.根据权利要求1或2或3所述一种植物工厂板蓝根水培方法，其特征在于步骤(3)中光源环境为红蓝光占比80％-100％，红蓝光比3-4:1，光强150-500μmol·m-2·s-1。
5.根据权利要求1或2或3所述一种植物工厂板蓝根水培方法，其特征在于步骤(3)中所述育苗期，营养液EC为0.8-2.0mS/cm，pH为5.5-7.5，二氧化碳浓度为300-1000ppm。
6.根据权利要求1或2或3所述一种植物工厂板蓝根水培方法，其特征在于步骤(5)中所述基叶生长期，光源环境为红蓝光占比85％-100％，红蓝光比4-5:1，光强180-500μmol·m-2·s-1。
7.根据权利要求1或2或3所述一种植物工厂板蓝根水培方法，其特征在于步骤(5)中所述基叶生长期，营养液EC为1.2-3.5mS/cm，pH为5.5-7.5，二氧化碳浓度为300-1000ppm。
8.根据权利要求1或2或3所述一种植物工厂板蓝根水培方法，其特征在于步骤(5)中所述叶片旺盛生长期，光源环境为红蓝光占比75％-100％，红蓝光比7-8:1，光强200-1000μmol·m-2·s-1。
9.根据权利要求1或2或3所述一种植物工厂板蓝根水培方法，其特征在于步骤(5)中所述叶片旺盛生长期，营养液EC为2.0-3.5mS/cm，pH为5.5-7.5，二氧化碳浓度为300-1500ppm。
10.根据权利要求1或2或3所述一种植物工厂板蓝根水培方法，其特征在于步骤(5)中所述叶片再生期，光源环境为红蓝光占比90％-100％，红蓝光比5-6:1，光强180-1000μmol·m-2·s-1。
11.根据权利要求1或2或3所述一种植物工厂板蓝根水培方法，其特征在于步骤(5)中所述叶片再生期，营养液EC为1.5-3.5mS/cm，pH为5.5-7.5，二氧化碳浓度为300-1000ppm。
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